单元模块吊装防变形结构及柔性绑扎方法与流程

1.本发明涉及船舶与海洋工程技术领域，特别涉及一种单元模块吊装防变形结构及柔性绑扎方法。


背景技术：

2.船舶、海洋工程大部分设备布置密集，功能集成度高，空间紧张，在建造过程中，需要优化施工工序、同时需要缩短建造周期、改善施工环境，达到安全、高效建造目的。目前先进的船舶与海工建造技术工艺均采用机电设备、系统、管系模块化设计制作，因建造项目集成度较高，舱室分割多、空间狭窄，对船舶、海洋工程建造分段划分难度高，不仅需要考虑到工程结构特点，还要考虑舱室、设备系统完整性，同时分段的划分要合理，要方便单元的设计及整体吊装，及单元吊装到位后不要影响后续连接分段、总段的合拢。对分段划分的要求，需要设计成敞开式的利于盆舾装的分段，代替封闭或半封闭的分段，为后续单元的清空吊装和快速吊装创造有利条件。
3.中国专利zl 200710158987.x中公开一种船舶上层建筑整体吊装用吊架及吊装工艺。这种船舶上层建筑整体吊装用吊架采用整体框架结构，横向构件和纵向构件均采用由上面板、立板和下面板组成的工字形截面梁，刚性好，重量轻；在立板的下部靠近下面板处设有一排吊孔，可方便地按优化设计吊点安装。该吊架可满足不同船舶使用，吊架与船舶上层建筑连接方便，吊装工艺简单，不需要改变上层建筑结构即可实现整体吊装，有效控制吊装变形。
4.上述结构主要针对大型单元的吊装过程，针对管子舾装单元等结构分散且结构强度较低的单元，在吊装过程中容易受力不均，导致管子舾装单元变形，影响吊装质量。且焊接式吊环吊装形式容易引起热变形，成本高。吊环跟单元部分烧焊引起单元破坏、破坏涂层。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的“针对管子舾装单元等结构分散且结构强度较低的单元，在吊装过程中容易受力不均，导致管子舾装单元变形，影响吊装质量。且焊接式吊环吊装形式容易引起热变形，成本高。吊环跟单元部分烧焊引起单元破坏、破坏涂层”的技术问题。为此，本发明提出一种单元模块吊装防变形结构及柔性绑扎方法，免安装吊环，不容易产生焊接变形，增加吊装模块整体的结构刚度，避免吊装过程发生变形等质量事故。能够根据单元模块形状大小，实现多变组合型式，
6.根据本发明的一些实施例的单元模块吊装防变形结构，包括：
7.单元模块，所述单元模块架设在船舶管道单元内，根据船舶管道单元的形状进行调整，所述单元模块用于固定船舶管道单元的位置；
8.辅助吊架，所述辅助吊架与所述单元模块之间可拆卸连接，所述辅助吊架用于吊装所述单元模块从而吊装船舶管道单元；
9.其中，所述单元模块包括单元模块杆件，所述单元模块杆件与所述辅助吊架之间通过柔性绑扎件连接，所述辅助吊架根据所述单元模块杆件的位置调整其排列布局。
10.根据本发明的一些实施例，所述辅助吊架包括上辅助吊架和下辅助吊架，所述上辅助吊架和所述下辅助吊架分上下摆放，所述上辅助吊架和所述下辅助吊架之间通过连接底座交叉连接。
11.根据本发明的一些实施例，各所述上辅助吊架之间的间距为500mm～2000mm，各所述下辅助吊架之间的间距为500mm～2000mm。
12.根据本发明的一些实施例，所述上辅助吊架和所述下辅助吊架分别采用直径50mm～300mm，厚度5mm～12mm的钢管制成。
13.根据本发明的一些实施例，所述柔性绑扎件包括钢丝绳和钢丝绳夹，所述钢丝绳直径为5mm～16mm，所述钢丝绳夹的数量为1～3个。
14.根据本发明的一些实施例，所述上辅助吊架和所述下辅助吊架的交叉点位置采用所述钢丝绳捆扎，捆扎圈数至少一圈，所述钢丝绳夹用于固定所述钢丝绳的捆扎位置。
15.根据本发明的一些实施例，所述单元模块杆件与所述辅助吊架之间通过所述钢丝绳捆扎，捆扎圈数至少一圈，所述钢丝绳夹用于固定所述钢丝绳的捆扎位置。
16.根据本发明的一些实施例的单元模块吊装防变形结构柔性绑扎方法，包括上述的单元模块吊装防变形结构，包括钢丝绳和钢丝绳夹，包括以下步骤：
17.舾装管子单元架设固定，调节所述单元模块位置与舾装管子单元匹配连接；
18.吊架架设调节，调节所述辅助吊架之间的间距，使所述辅助吊架与所述单元模块杆件对齐；
19.捆扎固定，通过所述柔性绑扎件固定所述单元模块杆件和所述辅助吊架之间的位置，形成刚性整体；
20.吊装，吊装设备通过所述辅助吊架交叉点起吊舾装管子单元。
21.根据本发明的一些实施例，步骤吊架架设调节包括以下步骤：所述辅助吊架之间的交叉位置至少捆绑一圈所述钢丝绳，所述钢丝绳通过1～3个所述钢丝绳夹固定。
22.根据本发明的一些实施例，步骤捆扎固定包括以下步骤：
23.所述辅助吊架和所述单元模块杆件之间至少捆绑一圈所述钢丝绳，所述钢丝绳通过1～3个所述钢丝绳夹固定。
24.根据本发明的一些实施例的单元模块吊装防变形结构及柔性绑扎方法，至少具有如下有益效果：吊装防变形结构采用模块化设计，通过所述单元模块固定管子舾装单元的位置，再通过所述柔性绑扎件连接所述辅助吊架和所述单元模块，实现免吊环安装的起吊，有效避免吊环与管子舾装单元焊接产生的焊接变形，且采用吊装防变形结构形成刚性结构，强度更高，有效避免吊装过程变形，拆卸方便，可重复利用。
25.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
26.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
27.图1为本发明实施例的单元吊装示意图；
28.图2为本发明实施例的辅助吊架示意图；
29.图3为本发明实施例的辅助吊架绑扎示意图；
30.图4为本发明实施例的单元模块杆件绑扎第一示意图；
31.图5为本发明实施例的单元模块杆件绑扎第二示意图。
32.附图标记：
33.单元模块100、单元模块杆件101、
34.辅助吊架200、上辅助吊架201、下辅助吊架202、连接底座203、
35.柔性绑扎件300、钢丝绳301、钢丝绳夹302。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右、顶、底等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
39.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
40.下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的单元模块吊装防变形结构及柔性绑扎方法。
41.如图1-图5所示，单元模块吊装防变形结构主要效果为改变了传统的钢结构刚性吊装形式采用取消吊环安装的柔性的吊装绑扎方法，增加吊装单元模块100整体结构刚度，从而避免单元模块100吊装过程发生变形质量事故发生，并且柔性绑扎拆卸方便，能够重复利用，降低生产吊装成本。
42.传统分离式刚性吊架吊运方法较笨重，容易散落，吊装过程存在安全隐患，焊接式吊环吊装形式引起热变形，成本高。难于找到合适的吊环吊点位置，吊环跟单元部分烧焊引起单元破坏、破坏涂层。单元刚性不足，在吊运时产生变形，甚至零件散落破坏，安装误差大，现场返修量大。采用柔性绑扎吊装技术，设计了一种结构简单、使用方便、性能可靠的柔性吊运的方式，克服了常规吊运方法的不足，提供了一种安全高效、经济实用的吊运方法，保证单元模块100吊运过程及安装精度和质量，缩短了舾装管系单元吊装安装的周期。
43.本发明的单元模块吊装防变形结构包括单元模块100、辅助吊架200和柔性绑扎件300，单元模块100架设在船舶管道单元内，即管子舾装单元内，通过单元模块100固定个部
件的位置，根据管子舾装单元的形状进行调整，使单元模块100能够固定管子舾装单元的整体结构，防止吊装过程中连接松动。
44.而辅助吊架200与单元模块100之间可拆卸连接，辅助吊架200用于吊装单元模块100从而吊装船舶管道单元，起吊设备通过吊起辅助吊架200从而吊装整个管子舾装单元和单元模块100。
45.其中，单元模块100包括单元模块杆件101，单元模块杆件101与辅助吊架200之间通过柔性绑扎件300连接，辅助吊架200根据单元模块杆件101的位置调整其排列布局。当单元模块100根据管子舾装单元的结构调整好为单元模块杆件101的位置后，辅助吊架200根据单元模块杆件101的位置进行排列布局，便于辅助吊架200和单元模块杆件101之间通过柔性绑扎件300捆绑连接固定，形成一个刚性整体。
46.本发明的单元模块吊装防变形结构具有以下优点：
47.1、本发明技术方案可适用于船舶及海工防变形吊装，满足吊装强度要求。
48.2、本发明技术方案结构形式简单，但极大提高单元模块100吊装强度要求。
49.3、本发明技术方案安装吊环，不容易产生焊接变形，满足船舶模块吊装、安装施工要求，提高安装质量。
50.5、本发明技术方案结构简单、使用方便，提供一种性能可靠的单元模块100吊运绑扎简易方法，克服了常规吊运方法的不足，提供了一种安全高效、经济实用的吊运方法，保证单元模块100的安装精度和质量，缩短了舾装管系单元吊装安装的周期。能够根据船舶模块形状大小进行调节，实现多变组合型式，提供一种高效安全的吊运方法，克服常规单元吊运的存在不足，解决行业关键性技术问题。
51.6、可以专业化内场自制、厂外协作或者采购，从而改善施工环境。节省场地占用、提高工作效率，优化施工工序，缩短建造周期、降低成本。
52.在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，辅助吊架200包括上辅助吊架201和下辅助吊架202，上辅助吊架201和下辅助吊架202分上下摆放，上辅助吊架201和下辅助吊架202之间通过连接底座203交叉连接。
53.具体地，下辅助吊架202统一布局在靠近单元模块杆件101的一侧，便于下辅助吊架202与单元模块杆件101柔性捆扎。而上辅助吊架201铺设在下辅助吊架202的上方，上辅助吊架201和下辅助吊架202之间通过连接底座203连接，连接底座203为设置有上下连接孔位的金属底座，连接底座203一体成型，上下孔位分别与上辅助吊架201和下辅助吊架202连接，便于上辅助吊架201和下辅助吊架202根据单元模块杆件101的位置进行对应调节。连接底座203为本领域技术人员所熟知的技术方案，在本实施例中不再详细描述。
54.在进一步的实施例中，如图1-图3所示，各上辅助吊架201之间的间距为500mm～2000mm，各下辅助吊架202之间的间距为500mm～2000mm。
55.具体地，为保证辅助吊架200整体的结构强度，各上辅助吊架201之间的距离和各下辅助吊架202之间的距离在指定范围内任意调节，能够保证整体的结构强度保持在一定范围内。辅助吊架200之间的间距可调整，数量可以根据单元模块100重量相应调节，多组合排列结构形式。
56.在进一步的实施例中，如图1-图3所示，上辅助吊架201和下辅助吊架202分别采用直径50mm～300mm，厚度5mm～12mm的钢管制成。由于船舶模块的重量和体积不一致，辅助吊
架200根据不同规格的船舶模块选用对应规格的钢管，能够保证吊装过程中吊装防变形结构不变形。
57.在本发明的一些实施例中，如图2和图3所示，柔性绑扎件300包括钢丝绳301和钢丝绳夹302，钢丝绳301直径为5mm～16mm，钢丝绳夹302的数量为1～3个。
58.具体地，为了保证辅助吊架200和单元模块杆件101之间的连接稳定性，采用钢丝绳301进行柔性捆扎。钢丝绳301是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，钢丝绳301由钢丝、绳芯及润滑脂组成。钢丝绳301是先由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳301的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。
59.采用钢丝绳301作为本发明的柔性绑扎件300，能够提供良好的捆扎力度，防止吊装过程中各部件之间的连接松动。
60.在本发明的一些实施例中，如图2-图5所示，上辅助吊架201和下辅助吊架202的交叉点位置采用钢丝绳301捆扎，捆扎圈数至少一圈，钢丝绳夹302用于固定钢丝绳301的捆扎位置。
61.在本实施例中，钢丝绳夹302采用3个固定钢丝绳301，为钢丝绳301提供良好的固定力度，防止钢丝绳301松动。
62.在本发明的一些实施例中，如图2-图5所示，单元模块杆件101与辅助吊架200之间通过钢丝绳301捆扎，捆扎圈数至少一圈，钢丝绳夹302用于固定钢丝绳301的捆扎位置。在本实施例中，钢丝绳夹302采用3个固定钢丝绳301，为钢丝绳301提供良好的固定力度，防止钢丝绳301松动。
63.单元模块杆件101间绑扎件、辅助吊架200间绑扎件和辅助吊架200与单元模块杆件101间绑扎件能快捷分离，柔性绑扎件300方便拆卸，可反复重复利用，减少对单元模块100的结构破坏及油漆涂层破坏，降低了施工过程返工成本。
64.在本发明的一些实施例中，单元模块吊装防变形结构柔性绑扎方法，包括以下步骤：
65.舾装管子单元架设固定，调节单元模块100位置与舾装管子单元匹配连接；
66.吊架架设调节，调节辅助吊架200之间的间距，使辅助吊架200与单元模块杆件101对齐；
67.捆扎固定，通过柔性绑扎件300固定单元模块杆件101和辅助吊架200之间的位置，形成刚性整体；
68.吊装，吊装设备通过辅助吊架200交叉点起吊舾装管子单元。
69.在进一步的实施例中，步骤吊架架设调节包括以下步骤：辅助吊架200之间的交叉位置至少捆绑一圈钢丝绳301，钢丝绳301通过1～3个钢丝绳夹302固定。
70.在进一步的实施例中，步骤捆扎固定包括以下步骤：辅助吊架200和单元模块杆件101之间至少捆绑一圈钢丝绳301，钢丝绳301通过1～3个钢丝绳夹302固定。缩短单元模块杆件101节点间距，提高单元模块杆件101节点刚性，若干个网格形式结构节点组合成为整体结构形式，其固定形式采用柔性钢丝绳301形式连接固定，形成刚性结构体。
71.本发明的单元模块100建造完成后，吊装、安装阶段可以免吊环安装焊接，不容易
产生单元模块100焊接变形。单元模块100与辅助吊架200经过柔性绑扎后形成整体相对刚性结构，整体吊装作业。柔性绑扎件300方便拆卸，可反复重复利用，减少对单元模块100的结构破坏及油漆涂层破坏，降低了施工过程返工成本。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
73.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种单元模块吊装防变形结构，其特征在于，包括：单元模块(100)，所述单元模块(100)架设在船舶管道单元内，根据船舶管道单元的形状进行调整，所述单元模块(100)用于固定船舶管道单元的位置；辅助吊架(200)，所述辅助吊架(200)与所述单元模块(100)之间可拆卸连接，所述辅助吊架(200)用于吊装所述单元模块(100)从而吊装船舶管道单元；其中，所述单元模块(100)包括单元模块杆件(101)，所述单元模块杆件(101)与所述辅助吊架(200)之间通过柔性绑扎件(300)连接，所述辅助吊架(200)根据所述单元模块杆件(101)的位置调整其排列布局。2.根据权利要求1所述的单元模块吊装防变形结构，其特征在于，所述辅助吊架(200)包括上辅助吊架(201)和下辅助吊架(202)，所述上辅助吊架(201)和所述下辅助吊架(202)分上下摆放，所述上辅助吊架(201)和所述下辅助吊架(202)之间通过连接底座(203)交叉连接。3.根据权利要求2所述的单元模块吊装防变形结构，其特征在于，各所述上辅助吊架(201)之间的间距为500mm～2000mm，各所述下辅助吊架(202)之间的间距为500mm～2000mm。4.根据权利要求3所述的单元模块吊装防变形结构，其特征在于，所述上辅助吊架(201)和所述下辅助吊架(202)分别采用直径50mm～300mm，厚度5mm～12mm的钢管制成。5.根据权利要求2至4任意一项所述的单元模块吊装防变形结构，其特征在于，所述柔性绑扎件(300)包括钢丝绳(301)和钢丝绳夹(302)，所述钢丝绳(301)直径为5mm～16mm，所述钢丝绳夹(302)的数量为1～3个。6.根据权利要求5所述的单元模块吊装防变形结构，其特征在于，所述上辅助吊架(201)和所述下辅助吊架(202)的交叉点位置采用所述钢丝绳(301)捆扎，捆扎圈数至少一圈，所述钢丝绳夹(302)用于固定所述钢丝绳(301)的捆扎位置。7.根据权利要求5所述的单元模块吊装防变形结构，其特征在于，所述单元模块杆件(101)与所述辅助吊架(200)之间通过所述钢丝绳(301)捆扎，捆扎圈数至少一圈，所述钢丝绳夹(302)用于固定所述钢丝绳(301)的捆扎位置。8.一种单元模块吊装防变形结构柔性绑扎方法，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的单元模块吊装防变形结构，包括钢丝绳(301)和钢丝绳夹(302)，包括以下步骤：舾装管子单元架设固定，调节所述单元模块(100)位置与舾装管子单元匹配连接；吊架架设调节，调节所述辅助吊架(200)之间的间距，使所述辅助吊架(200)与所述单元模块杆件(101)对齐；捆扎固定，通过所述柔性绑扎件(300)固定所述单元模块杆件(101)和所述辅助吊架(200)之间的位置，形成刚性整体；吊装，吊装设备通过所述辅助吊架(200)交叉点起吊舾装管子单元。9.根据权利要求8所述的单元模块吊装防变形结构柔性绑扎方法，其特征在于，步骤吊架架设调节包括以下步骤：所述辅助吊架(200)之间的交叉位置至少捆绑一圈所述钢丝绳(301)，所述钢丝绳(301)通过1～3个所述钢丝绳夹(302)固定。10.根据权利要求8所述的单元模块吊装防变形结构柔性绑扎方法，其特征在于，步骤
捆扎固定包括以下步骤：所述辅助吊架(200)和所述单元模块杆件(101)之间至少捆绑一圈所述钢丝绳(301)，所述钢丝绳(301)通过1～3个所述钢丝绳夹(302)固定。

技术总结
本发明公开了单元模块吊装防变形结构及柔性绑扎方法，包括单元模块，单元模块架设在船舶管道单元内；辅助吊架，辅助吊架与单元模块之间可拆卸连接，辅助吊架用于吊装单元模块从而吊装船舶管道单元；其中，单元模块包括单元模块杆件，单元模块杆件与辅助吊架之间通过柔性绑扎件连接。根据本发明的单元模块吊装防变形结构及柔性绑扎方法，吊装防变形结构采用模块化设计，通过单元模块固定管子舾装单元的位置，再通过柔性绑扎件连接辅助吊架和单元模块，实现免吊环安装的起吊，有效避免吊环与管子舾装单元焊接产生的焊接变形，且采用吊装防变形结构形成刚性结构，强度更高，有效避免吊装过程变形，拆卸方便，可重复利用。可重复利用。可重复利用。


技术研发人员：庄瑞民 罗碧辉
受保护的技术使用者：广东中远海运重工有限公司
技术研发日：2022.12.14
技术公布日：2023/4/20